置换原子

置换原子，是指占据基体原子平衡位置的异类的原子。所研究晶体晶格上基体原子和异类原子的交换使得某B原子置换溶解到某A的晶格中，这种B原子叫做置换原子。

置换原子详解假定某晶格结点完全被某一元素原子所占据据，如果某一结点上的原子消失，就会产生缺陷，这一未被占据的结点就叫做空位。这样的空位是由热激活形成的，因而被称作热空位。
如果结点处未失去原子，而是额外的原子占据了基体晶格的间隙位置，这样的原子就叫做间隙原子。由于周围原子向原子被移除后留下的空位移动，这样将导致空位的体积明显小于原子体积，从而空位周围的晶格会出现弛豫现象。同理，间隙原子周围的原子从理想晶格的结点处被“挤开”，这种原子的静态位移与原子热振动而导致的动态位移不同。

此外，异类原子B可被包含在A原子母体晶格中。所研究晶体晶格上基体原子和异类原子的交换使得B原子置换溶解到到A的晶格中，这种种B原原子叫做置换原子。同样，B原原子也可以占据晶格的间隙位置，这种B原原子叫做间隙原子。1

铁素体中不同置换原子之间的交互作用如两种置换原子在铁素体内固溶结合，这种产生点阵各向异性畸变的结合将增加置换原子与位错间的交互作用能。这种交互作用曾在钛与其它几个元素之间看到，这些元素在二元合金中与钛形成稳定的金属化合物。这类交互作用在一般牌号的钢中看来并不大，但它们可能在一些较高的合金类型象马氏体时效钢中发生作用。

相关概念晶界的晶体缺陷和晶体一样，在晶晶界上同样存在可能会扰乱晶界平衡结构的三种类型的晶体缺陷，即点缺陷（包括空位、间隙原子和置换原子）、线缺陷（如非本征位错）和体缺陷（如沉淀相和夹杂等）。

线缺陷在材料的力学行为中扮演着最主要的角色。然而，它们与其他两种类型缺陷（点缺陷和体缺陷）的相互作用会明显地改变它们对塑性变形和多晶断裂的影响。因而，简要介绍三种类型缺陷是非常必要的，以便解决晶体材料的塑性问题。2

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学